大跨度顶进框架桥混凝土裂缝检测分析

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1、大跨度顶进框架桥混凝土裂缝检测分析【摘要】本文主要介绍了超声波裂缝检测仪对框架桥裂缝宽度及深度检测的方法及理论依据，并且依托北京市西外大街西延市政道路工程下穿既有铁路12.5-16-16-12.5m框架桥桥体混凝土裂缝检测实例为背景，为今后城市顶进框架桥桥体混凝土裂缝的原因分析提供了一种可靠的分析手段。【关键词】超声波检测框架桥混凝土裂缝中图分类号：TU37文献标识码：A1、引言8进入2000年以后，城市道路拥堵日趋严重，不可避免的推动了道路设计宽度的不断增加，随之对应的顶进框架桥的结构总宽度也越来越大。顶进桥涵跨度不断的增大，导

2、致框架桥的混凝土不可避免的产生各种裂缝。如何对框架桥的裂缝产生的原因进行合理的数据分析，越来越引起各相关单位的高度重视。本文以北京市西外大街西延道路工程下穿既有铁路12.5-16-16-12.5m框架桥桥体混凝土裂缝检测实例为背景。依据相关的基本假定、检测方法及试验数据，分析框架桥结构产生裂缝的原因，为今后类似工程的施工提供经验及数据支持。工程为12.5-16-16-12.5m四孔连体式框架结构，框架桥中心线与铁路中心线的交角为86.1°。主体结构轴线方向长度为10.02m，沿铁路方向（宽度方向）长度为62.14m，前刃角正长为4

3、.51m，后端尾墙正长为3.51m，顶板、底板、边墙和中墙厚度均为1.0m，箱体净高5.9m，结构总高度8.0m。框架桥结构断面尺寸,如下图所示：2、超声波平测法检测裂缝深度原理本次裂缝检测采用平测法检测，该方法基本假设：裂缝附近混凝土质量基本一致；跨缝与不跨缝检测，其声速相同；跨缝测读的首波信号绕裂缝末端至接收换能器。在裂缝被测部位以不同的测距同时按跨缝和不跨缝布置测点进行声时测量，其测量步骤为：2.1、不跨缝声时测量将T和R换能器置于裂缝附近同一侧，以2个换能器内边缘间距等于100、150、200、250mm……分别读取声时值

4、，绘制时-距坐标图或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程：；每测点实际传播的距离为:；式中:―第i点的超声实际传播距离（mm）；―第i点的R、T换能器内边缘间距（mm）；―“时―距”图中的截距或回归直线方程的常数项（mm）；不跨缝平测的混凝土声速值为：；82.2、跨缝的声时测量将T、R换能器分别至于以裂缝为对称的两侧，以100、200、300mm……分别读声值，同时观察首波相位的变化。裂缝深度应按下式计算：式中:―不跨缝平测时第i点的超声波实际传播距离（mm）；―第i点计算的裂缝深度值（mm）；―第i点跨缝平测的声时值

5、（）；―各测点计算裂缝平均深度的平均值（mm）；―测点数；―不跨缝平测的混凝土声速值；3、实测方法及实测数据在本工程的实际施工过程中，待框架桥浇筑完毕后两侧墙拆模后，发现框架桥外墙两侧距底板1.5m左右高度位置处，出现数条长短不一的水平裂缝，为找出裂缝产生的原因，依据《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS:21;2000）的相关规范要求。在本工程中应用刻度放大镜（TWH-028日本产）和裂缝检测仪（SW-LW-101）测量裂缝宽度，用超声波检测仪（ZBL-U520）检测裂缝深度。由各相关单位现场抽检裂缝，检测数据反映当日荷载情

6、况下所对应的抽检测区中裂缝的深度情况。对框架桥顶进前后两个有代表意义的工况进行裂缝检测分析：1)、框架桥尚未进行顶进，对东西两侧内墙抽取6条典型裂缝检测。2)、框架桥顶进就位，累计进尺33.5m，对东西内墙两侧抽取6条裂缝进检测。3.1．裂缝形态检测通过对框架桥详细检测，裂缝形态及分布情况如下：在东侧内墙发现7条水平裂缝，1条竖向裂缝，7条水平裂缝均位于距离底板1.42m左右的高度位置处，裂缝宽度在0.18mm-0.6mm之间，长度在17.0cm-119.0cm之间，1条竖向裂缝宽度在0.1mm之内。东侧外墙有3条水平裂缝，裂缝所

7、在位置也是位于距底板1.5m处，长度在0.7m左右，由于框架桥外侧已经进行了沥青防潮处理，无法对其进行详细检查。空顶结束后检测，外墙裂缝已进行封闭。在西侧内墙也发现7条水平裂缝，7条水平裂缝位于距离底板1.47m左右的高度位置处，裂缝宽度在0.38mm-0.82mm之间，长度在22-73.2cm之间，西侧外墙没有发现裂缝。3.2、裂缝深度检测1)、顶进前裂缝深度检测在框架桥顶进前，在东西内墙上各选择3条典型裂缝，对裂缝深度进行检测：在东侧内墙发现的87条水平裂缝均位于距离底板1.42m左右的高度位置处，裂缝宽度在0.18mm～0.

8、60mm之间，长度在17.0cm～119.0cm之间，所选择进行检测的3条裂缝中，最大深度为45.1mm。在西侧内墙处发现的7条水平裂缝，位于底板1.47m左右的高度位置处，裂缝宽度在0.38mm～0.82mm之间，长度在22cm～73.2cm之间